內觸發(fā)電路及適用于脈沖透視下的x射線同步方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及平板探測領域，特別是涉及一種內觸發(fā)電路及適用于脈沖透視下的X射線同步方法。
【背景技術】
[0002]高壓發(fā)生器球管和X射線平板探測器分別作為發(fā)射源和接收面，是X射線影像系統(tǒng)的核心部件。X射線發(fā)射前平板需要做好清除暗電流等準備，出線過程中平板需等待光生電荷積累避免邊曝光邊采集出現(xiàn)的偽影，曝光結束后平板需要及時采集透射圖像避免漏電流等影響，因此高壓發(fā)生器球管和X射線平板探測器的同步是X射線影像系統(tǒng)集成的首要問題。
[0003]按照X射線出線和平板探測器采集的頻率，可分為突發(fā)式單次點片，連續(xù)透視和周期脈沖透視。
[0004]突發(fā)式單次點片被廣泛應用于靜態(tài)平板探測器拍片，例如普通放射DR，乳腺攝影mammography，如圖1所示，其特點是兩次曝光之間的時間間隔不固定，且通常時間間隔大于
2s0
[0005]連續(xù)透視在傳統(tǒng)的C型臂X射線影像系統(tǒng)被應用，如圖2所示，其特點是X射線持續(xù)出線(可長達幾十秒)，平板探測器按照固定幀率采集，兩者無同步關系。
[0006]周期型脈沖透視，提供了高壓發(fā)生器的瞬時功率，可以提高單幀圖像質量并減少累計劑量，在新型X射線影像系統(tǒng)大量推廣，如圖3所示，其特點是曝光是周期型的，并且時間間隔較短通常在20ms到Is之間，曝光結束后平板探測器進行采集讀出。
[0007]周期型脈沖透視一X射線影像系統(tǒng)基本都采用光耦或繼電器的syncin(同步輸入)和sync out(同步輸出)物理方式連接實現(xiàn)曝光外觸發(fā)。如圖4所示為sync in物理連接方式，高壓發(fā)生器I中，第一采樣請求信號FrameReqJn作用于MOS管Ml，并通過限流電阻Rl輸入到平板探測器2中與電阻R2、二極管Dl、電源形成光耦OCl通斷回路，檢測到光耦OCl輸出端上升沿后平板使能信號FPD_enable起效。如圖5所示為sync in物理連接方式的工作原理，第一采樣請求信號FrameReq_In起效，檢測到光耦OCl輸出端上升沿后平板使能信號FPD_enable起效，在FPD_enable窗口結束后，采集動作Accquire起效，X射線曝光信號落在FPD_enable窗口內，F(xiàn)PD_enable窗口保持時間由軟件設置。如圖6所示為sync out物理連接方式，平板探測器2中第二采樣請求信號FrameReq_0ut作用于MOS管M2，MOS管M2的一端通過電阻R4連接至電源，另一端通過電阻R3連接至高壓發(fā)生器I，高壓發(fā)生器I中的光耦0C2將通斷信號轉化為高壓發(fā)生器I的電平信號，以使高壓發(fā)生器I產(chǎn)生X射線進行曝光，同時平板探測器2開始工作，在曝光結束后采集圖像。如圖7所示為sync out物理連接方式的工作原理，第二采樣請求信號FrameReq_0ut起效，同時FPD_enable窗口起效，在FPD_enable窗口結束后，采集動作Accquire起效，X射線曝光信號落在FPD_enable窗口內，F(xiàn)ro_enable窗口保持時間由軟件設置。對于高壓發(fā)生器外部接口定義和電路不清的情況，系統(tǒng)集成無法進行，也就無法實現(xiàn)外觸發(fā)。
[0008]因此，如何解決動態(tài)平板與高壓發(fā)生器需要硬件物理連接這一局限性問題已成為本領域技術人員亟待解決的問題之一。

【發(fā)明內容】

[0009]鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種內觸發(fā)電路及適用于脈沖透視下的X射線同步方法，用于解決現(xiàn)有技術中動態(tài)平板與高壓發(fā)生器連接時需要硬件物理連接的局限性問題。
[0010]為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本發(fā)明提供一種內觸發(fā)電路，所述內觸發(fā)電路包括:
[0011]光信號采集模塊，用于采集X射線曝光后產(chǎn)生的光信號，并轉化為電流；
[0012]電流轉電壓模塊，連接于所述光信號采集模塊的輸出端，用于將所述光信號采集模塊輸出的電流轉化為電壓信號；
[0013]采樣模塊，連接于所述電流轉電壓模塊的輸出端，用于對所述電流轉電壓模塊輸出的電壓信號進行采樣；
[0014]內觸發(fā)信號產(chǎn)生模塊，連接于所述采樣模塊的輸出端，將所述采樣模塊輸出的采樣信號與閾值進行比較，當所述采樣信號的幅值大于所述閾值時，所述內觸發(fā)信號起效，當所述采樣信號的幅值小于所述閾值時，所述內觸發(fā)信號失效。
[0015]優(yōu)選地，所述光信號采集模塊包括多個并聯(lián)的光電二極管。
[0016]優(yōu)選地，所述電流轉電壓模塊包括跨阻放大器以及單端轉差分放大器。
[0017]優(yōu)選地，所述采樣模塊為模數(shù)轉換器。
[0018]優(yōu)選地，所述閾值為設定值或預先采集的暗場平均值。
[0019]為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本發(fā)明還提供一種適用于脈沖透視下的X射線同步方法，所述適用于脈沖透視下的X射線同步方法至少包括:
[0020]對X射線曝光后產(chǎn)生的光信號檢測，將所述光信號轉化為電壓信號，對所述電壓信號采樣，并將采樣值與閾值比較以得到內觸發(fā)信號，當所述采樣值大于所述閾值時，所述內觸發(fā)信號起效，當所述采樣值小于所述閾值時，所述內觸發(fā)信號失效；
[0021]根據(jù)所述內觸發(fā)信號的幀率設定采集觸發(fā)信號，使X射線的曝光窗口落在所述采集觸發(fā)信號的窗口內；
[0022]在未檢測到所述采集觸發(fā)信號時，平板探測器以設定頻率自采集；
[0023]若在采集的過程中檢測到所述采集觸發(fā)信號起效，則立即停止采集，等待所述采集觸發(fā)信號失效后，再從下一幀的第一行開始采集；
[0024]若在兩次采集之間檢測到所述采集觸發(fā)信號起效，則在所述采集觸發(fā)信號失效后開始采集。
[0025]優(yōu)選地，設定所述采集觸發(fā)信號的具體方法如下:
[0026]計算所述內觸發(fā)信號的幀率，根據(jù)所述內觸發(fā)信號的幀率設定所述采集觸發(fā)信號的周期，初始階段所述采集觸發(fā)信號的相位與所述內觸發(fā)信號一致，最早從第三幀開始在原采集觸發(fā)信號的窗口前加上前延遲，在原采集觸發(fā)信號的窗口后加上后延遲，所述采集觸發(fā)信號的下降沿觸發(fā)采集信號。
[0027]優(yōu)選地，所述前延遲及所述后延遲設定為Ims?5ms。
[0028]優(yōu)選地，所述采集觸發(fā)信號的容差不超出周期的±25%，當超出所述采集觸發(fā)信號的容差時，當前采集觸發(fā)信號被取消，下一采集觸發(fā)信號的相位與所述內觸發(fā)信號重新對齊。
[0029]優(yōu)選地，所述閾值為設定值或預先采集的暗場平均值。
[0030]如上所述，本發(fā)明的內觸發(fā)電路及適用于脈沖透視下的X射線同步方法，具有以下有益效果:
[0031]本發(fā)明解決了動態(tài)平板與高壓發(fā)生器連接時需要硬件物理連接的問題，避免了法規(guī)上硬件改動所帶來的風險，以及部分型號高壓發(fā)生器外部接口定義和電路不清而無法連接實現(xiàn)外觸發(fā)的問題，減少了安裝，適用于不同類型的高壓發(fā)生器;同時，改善了單次觸發(fā)，依靠X射線的觸發(fā)計算幀率，設置前延遲和后延遲，保證曝光窗口落在采集觸發(fā)窗口內，避免了超前和拖尾，適用于動態(tài)平板升級市場。
【附圖說明】
[0032]圖1顯示為現(xiàn)有技術中的突發(fā)式單次點片曝光采集的原理示意圖。
[0033]圖2顯示為現(xiàn)有技術中的連續(xù)透視曝光采集的原理示意圖。
[0034]圖3顯示為現(xiàn)有技術中的周期型脈沖透視曝光采集的原理示意圖。
[0035]圖4顯示為現(xiàn)有技術中的syncin物理連接的示意圖。
[0036]圖5顯示為現(xiàn)有技術中的syncin物理連接的工作原理示意圖。
[0037]圖6顯示為現(xiàn)有技術中的syncout物理連接的示意圖。
[0038]圖7顯示為現(xiàn)有技術中的syncout物理連接的工作原理示意圖。
[0039]圖8顯不為本發(fā)明的內觸發(fā)電路不意圖。
[0040]圖9顯示為本發(fā)明的適用于脈沖透視下的X射線同步方法的流程示意圖。
[0041]圖10顯示為本發(fā)明